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재료 > 기타 세라믹재료
GaN로 대표되는 III-V 질화물반도체를 이용한 청색발광소자는 Full color display의 구현, DVD용 광원의 개발 및 electric bulb의 대치를 통한 에너지절약등에 활용될 수 있는 중요한 소자이다. 이러한 소자의 개발에 관한 연구는 지난 20년간 진행되어 왔으나, GaN계 단결정박막(epi layer)의 성장에 필요한, GaN와 격자와 열팽창계수가 유사한 기판 물질의 부재로 인하여 크게 발전하지 못하였다. GaN 기판의 개발은 GaN 단결정(bull)성장에 필요한 조건이 2400℃ 이상의 고온과 40,000 기압 이상의 고압이므로, 청색발광소자 개발에 요구되는 고품위 대구경(최소 2" 이상) GaN 기판을 개발이 어려운 상황이다. 이에따라 성장속도가 60~100㎛/hr 이상인 film 성장법을 이용하여 후막을 성장하고, 이를 GaN epi-layer성장용 기판으로 이용하고자하는 연구를 수행하게되었다. 본 연구에서는 후막성장에 필요한 Hydride vapor Phase Epitaxy용 수평형 및 수직형 반응로를 자체 설계, 제작하고 이를 사용하여 후막 GaN의 성장특성에 관한 실험을 수행하였다. 성장에 필요한 물질로는 기존의 HCl과 금속 Ga을 이용하는 방법과 GaCl3를 이용하는 방법에 대하여 각각의 연구를 진행하였다. 수평형 및 수직형의 경우 모두 후막성장이 가능함을 확인하였고, 성장된 후막의 특성이 매우 양호함을 확인하였다. 자세한 연구결과와 토의가 기술전람회에서 논의될것이다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
ㅇ절삭가공의 고속화, 고능율화 및 고경도 재료의 절삭가공화에 대한 요구 증대 ㅇTiN 등의 경질피막을 공규의 표면에 합성 → 상용화 ㅇ고속절삭시 공구표면의 승온에 따른 파괴가 발생 → TiN 박막의 한계성 ㅇ고경도 및 우수한 내열성의 고경질 피막에 대한 요구 증대 → TiAlN, TiAlCN박막 합성 → 고속 절삭작업 및 공구수명의 향상을 극대화ㅇ고경도:2700∼4000HK (HSS:850HK, WC-Co:1200HK) ㅇ우수한 내열성: 약 800℃까지 안정 ( TiN: 약 600℃) ㅇ초고속 및 무윤활조건에서의 절삭 가공 가능 → 생산성 및 공구 수명 향상 -산업적 적용 분야 ㅇ내마모성, 내열성 경질 박막 ㅇHSS, 초경재질의 endmill, drill 등의 각종 절삭공구 ㅇ열간 단조, 열간 press 등의 각종 열간 금형
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
본 연구에서는 니켈기 보통 주조 초내열합금에 대하여 대상 합금계를 선정하고, 원료금속을 이용하여 진공 용해한 후 정밀주조를 거쳐 부품제조까지 모든 제조겅정을 순수한 국내의 기술로 진행시킴으로써 블레이드 제조과정에서 발생하는 각종 노우하우에 대한 보다 구체적인 데이터를 축적하고, 선진국으로부터 보다 효율적인 기술 도입 뿐만 아니라, 궁극적으로 순수한 국내기술로서 가스터빈 블레이드를 제조할 수 있는 기반을 확립하는데 그 의의가 있다. 후보합금으로 선정한 6개의 합금 중에서 합금 C의 크립파단 수명이 세계 최강의 특성을 가지고 있는 것으로 판명되어 외국특허를 출원할 준비를 하고 있으며, 고온 인장시험, 열처리에 의한 미세조직 변화와 분석, 반복산화시험, 고온 압축시험 등을 통하여 합금 C의 우수성을 확인할 수 있었다. 이 합금은 연신율이 기존의 주조합금과 비슷한 수준이며, 각종 고온 특성이 여타 합금에 비하여 월등하므로 블레이드 재료뿐만 아니라, 극심한 산화분위기 혹은 고온에서 사용하는 각종 밸브재료로서 사용이 가능할 것으로 판단된다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
-근년 신소재의 개발이 큰 주목을 받고 있다. 내열·내마모·내식특성이 우수한 고강도 세라믹은 차세대 신소재의 일익을 담당할 중요한 재료이다. 그 중에서도 질화규소는 고강도, 고경도, 저밀도, 내마모성, 내열충격성, 내식성 등의 우수한 기계적·화학적성질을 가지고 있으므로 탄화규소 등과 함께 기대되고 있는 고온 구조용 세라믹이다. 그러나 질화규소의 응용분야를 확대시키기 위해서는 강도와 파괴인성 등의 기계적 성질을 한층 개량하는 것이 요구된다. 강도 및 인성을 향상시키기 위한 방법의 하나로써, 섬유, 입자, 휘스커 등을 첨가한 복합재료에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 휘스커 복합세라믹은 섬유 복합 세라믹과는 달리 종래의 분말야금법을 사용하여 용이하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라 입자 복합 세라믹보다 더 높은 파괴인성치가 기대되므로 휘스커 분산법이 시도되고 있다. 첨가 휘스커로써는 현재 고강도, 고경도 및 화학적으로 안정한 SiC 휘스커가 가장 널리 사용되고 있다. 따라서, SiC 휘스커를 질화규소에 첨가하여 제조한 SiC 휘스커/질화규소 복합세라믹의 기계적 성질에 영향을 미치는 (1)휘스커의 배향, (2)계면강도, (3)파괴원 등의 조직적 인자에 대하여 계통적으로 조사하여 SiC 휘스커/질화규소 복합세라믹의 기계적 성질의 대폭적인 향상을 달성하고자 한다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 금속재료
항공기용 마그네슘부품소재는 높은 안정성과 신뢰성확보를 요구하므로 제품내부에 주조결함이 없어야 한다. Mg-Al-Zn 계 합금인 AZ91합금과 Zn, Zr 등을 함유한 ZK계 합금을 fluxless 법에 의한 용해, 주조로 산화방지, 산화개재물 제어기술 등을 확립하고 마그네슘합금의 내식성 을 향상시키기 위하여 고순도합금의 용해법, 개량처리와 Zr첨가에 의한 입자미세화기술을 확립 하였다. Mg-Al-Zn 합금에서 fluxless 용해법으로 제조한 소재의 염소성분 및 Fe, Si, Cu 등의 불순 물양은 flux 용해법으로 제조한 합금보다 매우 적었고 fluxless 용해법으로 제조한 합금의 수소함 량은 flux 용해법보다 적게 함유하므로 매우 효과적이었다. ZK 합금에서 Zr을 첨가한 다음 He 가스를 용탕에 주입시키는 것이 용탕내 개재물 제거에 매우 효과적이었다. 또한 AZ91합금에서 Sr원소를 첨가하면 고온강도 및 내식성이 향상되었고 AZ91 합금에서 T6처리가 T4처리보다 내식성이 우수하였다. 헬리곱터용 oil filter housing 시제품 제작결과 산화물 혼입문제를 제외한 모든 특성은 Spec.을 만족하고 있다. 이러한 마그네슘합금의 기술개발 확립으로 정부가 추진하고 있는 KFP사업과 중형 항공기부품소재개발에 크게 기대되며 또한 자동차경량화 및 전자부품 등에도 활용성이 매우 크다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
압전 세라믹을 이용한 사운더는 정보화 사회로 고도화되면서 수요가 급증하고 있는 휴대용 전화기등의 이동 통신 기기들에 이용가능한 전자 부품이다. 본 연구에서는 Cellular Phone용 압전 사운더 개발에 필요한 PbTiO3-PbZrO3-Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Mg1/2W1/2)O3 +0.01wt% Y2O3계 압전 세라믹스 조성을 개발하고 doctor blade 법을 이용하여 100 ㎛ 두께의 세라믹스 박판을 제조하였다. 이를 이용하여 전화기용 수화기의 사용 주파수 대역 내에서 광대역으로 평탄한 주파수 특성을 얻기 위한 음향 시스템을 설계하였다. 가장 우수한 감도를 얻을 수 있는 금속판과 세라믹스 판의 직경비는 0.78이었고, 제작된 압전형 수화기의 음압(SPL)-주파수 특성은 음향 시스템의 각 공명실 용적 및 댐퍼에 의한 제동계의 구성으로 광대역으로 평탄한 특성을 얻을 수 있었으며 기존의 전화기용 수화기에 비해 용적, 두께, 중량, 부품수 등이 줄어들어 소형, 박형의 수화기 소자로 실현 가능하였다. 이상과 같은 결과로부터 제작한 압전형 수화기는 기존의 전자식 수화기에 비해 구조가 간단하고 사용 부품수가 적기 때문에 전화기용 수화기의 소형화, 경량화, 저소비 전력화가 가능하여 경제성이 있을 것으로 사료된다.
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- 2000-08-29
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재료 > 기타 세라믹재료
-최근에 이르러 강유전체가 갖고 있는 높은 잔류 분극과 높은 유전률과 같은 고유한 특성으로 인해 비휘발성 기억소자나 DRAM과 같은 기억소자로의 응용에 큰 주목을 끌고 있다. 이러한 비휘발성 기억소자는 DRAM의 특성인 빠른 동작속도와 데이터 입출력의 용이성 위에 강유전체의 비휘발성(bistable state)이 추가된 특성이 있으며 휘발성 기억소자에서는 강유전체에 고유한 높은 유전률을 이용하여 기존의 DRAM의 고집적화의 한계를 극복하려는 것이다. 비휘발성 기억소자로의 실현에 강유전체박막의 신뢰성 즉 fatigue, retention, imprint 등이 가장 중요한 문제로 부각되었다. 이중 최근에 이르러 주목을 받고있는 imprint란 강유전체 박막캐패시터의 성질 즉 전기신호에 따른 분극상태의 변화가 비대칭성을 띠게되고 이와 같은 강유전체 캐패시터를 포함하는 단위기억소자가 테이타의 입출력과정에서 오동작을 발생하게되는 것을 말한다. 본 연구는 비휘발성 강유전체 기억소자의 실현에 가장 중요한 신뢰성 문제로 부각된 imprint failure를 일으키는 강유전체의 비대칭성의 원인을 이해하기 위해서 pulsed laser deposition 방법으로 La(Sr)CoO3/Pb(ZrTi)O3/La(Sr)CoO3 복합구조를 성장시켰다. PZT 박막캐패시터의 전극이 모두 같은 조성일 때, 즉 (La0.5Sr0.5)CoO3 (LSCO)일 때 PZT 박막의 이력곡선은 대칭성을 보여준다. 그러나 산화물전극의 조성이 변할 때 PZT 박막캐패시터에서 비대칭성을 발견했다. 즉 LaCoO3 (LCO)를 상층전극, LSCO를 하층 전극으로 사용하였을 때 이력곡선은 음의 방향으로 분극된 상태가 불안정하여 음의 잔류 분극의 완화현상을 보여준다. 반면 상층전극이 LSCO, 하층전극이 LCO인 PZT 박막캐패시터는 양의 방향의 분극 상태가 불안정하여 양의 잔류 분극이 완화현상을 보여준다. 두 경우 모두 비대칭성으로 인한 imprint failure를 발견했으며 이것으로 전극물질과 imprint failure가 아주 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있다. 이러한 전극 구조에 의존한 분극상태의 비대칭적인 거동의 원인은 PZT 층의 내부전계의 형성 때문이며, 내부전계는 LCO/PZT와 LSCO/PZT 계면에서의 전압강하 차이 때문에 발생함을 알 수 있었다. 이러한 비대칭적인 전기적 접촉은 상층과 하층 전극의 일함수 차이에 의한 전자밴드구조의 비대칭적인 변형의 결과로 결론 내릴 수 있었다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
자동차 피스톤용 소재인 AC8A 합금재에 대한 PTA 후막경화부의 특성시험을 실시함. 사용분말은 Cu, Ni, NbC, TiC를 주로 하였으며, 각종의 분말 사용 경우에 대하여 육성용접 작업성, 합금화층의 표면 및 단면 형상, 합금화층의 미세조직 (합금성분조사, 각종 결함, EPMA, TEM 등), 합금화층의 경도분포, 합금화층의 내마모성 등이 종합적으로 조사 비교되었음. 금속 분말을 사용한 경우 Cu 분말의 작업성 및 외관이 우수하였음. 합금화층에서 Cu 농도 30% 영역에서 CuAl2(θ) 상이 형성되어 경도 및 마모성이 우수하였음. Ceramic 분말을 사용한 경우 합금화층의 표면 및 단면형상은 금속분말을 사용한 경우보다 우수하였다. Cu 분말의 경우 경도값이 210∼200Hv, Ni의 경우 150∼180Hv, NbC의 경우 130∼150Hv, TiC의 경우 130∼150Hv 정도를 나타내었음. 마모성 검사에서는 Cu 및 Ceramic 분말을 사용한 경우가 우수한 것으로 나타났음. 이상의 실험결과에서 Cu 및 NbC 분말을 실 피스톤에 응용하는 것이 유리할 것으로 판단되나 고온마모성, 절삭성 등이 실물에서 추가로 검토되어야 함.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
1. 백색 EL 표시소자 제조기술 개발 가. 고휘도 ELD를 위한 재료 및 박막 공정 개발 연구 나. 칼라필터 재료, Inverted 구조용 박막 전극 연구 다. 표시장치의 자동화 특성 분석 시스템 연구 및 구현 2. 청색 LED, LD용 반도체 개발 가. 본 연구실에서 제작한 MBE 장치에 RHEED를 부착 나. Planar 도핑방법으로 n·p 형 도핑을 행하여 박막의 특성을 개선 다. ZnSSe와 ZnMaSSe 박막의 성장조건에 대하여 연구 라. TEM, PL 등의 방법을 이용하여 성장된 박막의 구조와 결함을 분석 마. 제작된 LED에 대해서 발광 특성을 분석 바. 오음 접속을 개선하기 HgSe의 성장조건에 대하여 연구 3. 고휘도 황색 LED 개발 가. GaInP 성장층의 n Doping 제어 및 deep level 형성 연구 나. Se, Te의 doping조건 연구 다. p-InGaP/n-InGaP pn 접합의 형성 라. MOCVD로 성장한(Al0.5Ga0.5)In0.5P의 Si 및 Zn doping 마. MOCVD로 성장된(AlGa) InP 층의 산소의 혼입 확인 바. AlGaP의 DH 구조 LED의 특성 연구
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
반도성 티타니아를 초미립 나노사이즈화하여 세균,곰팡이를 사멸시키코,온갖 악취를 분해시키며,공기주의 오염물질인 녹스,속스,다이옥신등 환경호르몬까지 분해시킬수있는 초첨단 환경신소재전자와 정공에의해 오염물질을 강력한 산화 환원력으로 분해 제거시킬수있고 빛이 없는곳에서도 탈취와 살균을 발휘할수있는 최고의기술을 보유하고있으며 초친수성기능도 실현된다
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- 특허법인충정
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- 2000-08-29
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
폴리올레핀의 사출, 압출 및 blown film extrusion에 있어 미세한 습기함유에도 bubble 형성이 되거나, 사출물에 기포가 형성됨. 레진 건조용 첨가제로 제습재를 전량수입 사용하고 있으나, 고분자 가공용은 특히 국산화가 시급히 요구됨·고분자 칩의 건조공정 단축 ·외산 제습재의 국산화 ·우수 품질의 고분자 성형물 생산 ·고분자 가공공정 단축
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-30
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
최근 화장품용 실리콘은 발수용, 부착성 등의 특성이 점차 강화되면서 고중합도 실리콘을 사용하는 경향임. 100만 cs이상 고분자량 실리콘의 유화기술은 일본, 미국 등 기술선진국만 보유하고 있으나, 유화장비의 국내 개발과 유화제의 엄선으로 동기술의 국산화-안정성, 발수성이 뛰어난 유화기술의 개발로 전량수입 사용 하고 있는 동제품의 국내개발
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-30
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
ㅇ 에폭시 수지와 실리카의 복합재료 개발 ㅇ 내열성 향상을 위한 기술개발 ㅇ 유기/무기성분을 분자 레벨에서 복합시키는 기술개발ㅇ유기/무기재의 결합으로 내열성향상 ㅇ수지와 무기성분과의 조합에 따라 경도, 내충격성향상 ㅇ성형시 수축율이 낮아 양호한 성형성을 유
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
ㅇ내충격성 향상을 위한 기술개발 ㅇ에폭시 수지와 반응성고무의 혼합화 기술개발 ㅇ중합공정의 최적화 기술ㅇ에폭시 수지의 충격성 향상으로 인한 용도의 다변화 ㅇ구조재료의 경량화 ㅇ성형성우수
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
사출성형된 단섬유복합재료의 섬유배열과 그에 따른 이방성 역학적 성질과 열팽창계수를 예측하는 연구를 수행한다. FEM/FDM 혼합기법을 이용하여 해석된 유동장과 온도장의 결과를 이용하여 2차 배열텐서로 나타내어진 섬유배열장을 Runge-Kutta 4차 방법을 이용하여 수치적으로 예측하였다. 예측된 섬유배열을 바탕으로 배열평균화 작업을 통하여 최종 제품의 역학적 성질인 이방성 탄성계수와 열팽창계수를 예측하였다. 예측된 역학적 성질과 열팽창 계수는 섬유배열과 밀접한 관계를 보였고, 고분자의 압축성은 이방성을 다소 감소시키는 역할을 하였다
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
0.8∼3.0mm 두께의 알미늄 합금 판 사이에 진동 및 소음을 흡수하는 점탄성 고분자 물질을 얇게 적층한 형태로 전체 두께가 2.5∼5.5mm인 패널을 제조하는 기술.절곡, 절단, 드릴링 등에 의하여 가공이 용이하며 통상 1000mm×1500mm 규격의 Sheet로 생산됨.-진동 감소 효과 10∼20dB, 소음 감소 효과 6∼12dB-진동 및 소음이 효과적으로 차단되는 소재 기술로써 가볍고 얇은 것이 특징
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 분리·환경·생체기능재료
광학활성 물질 분리용 고분자의 설계 및 합성 : 광학활성 물질을 분리하기 위한 목적으로 말레이미드 광학활성 고분자를 설계하고 합성하였다. 광학 활성기를 가지고 있는 말레이미드 단량체와 스티렌 유도체와의 공중합을 통하여 중합특성과 고분자의 물성을 연구하였다. 고분자계의 다공구조의 크기와 분포제어 가능성 : 열유도 상분리 공정을 고성능고분자 분리막의 제종에 응용하기 위하여 고분자(나일론12)/희석제(PEG 400 or PEGDE 400)의 이성분계 블렌드를 제조하여 시간에 따른 상거동을 고찰하였다. 기체분리 소재로서의 투과 분리 특성 : 기체 투과특성이 현재까지 개발된 여타 다른 폴리아미드 분리막보다 현저히 높은 PFMB/HFBA 폴리아미드 분리막을 제조하였다. 전도성 고분자 필름의 용해제조와 가용성 기간 연장 및 특성 조절 : 클로로포름에 가용성이며 가용성 기간을 크게 향상시킨 폴리피를 전도성 고분자 필름의 제조에 성공하였다
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
옥수수전분을 압출성형하여 얻은 발포 완충재의 구조와 물성은 압출조건에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 또한 전분 완충재는 노출조건 (상대습도, 시간)에 따라 구조와 물성의 변화를 관찰할 수 있었다. 이러한 구조적 완화현상은 완충재의 재결정화 현상을 가져와 완충재로서의 기능을 완전히 잃어버리게 됨을 알 수 있었다. 전분의 사출성형에 관한 기초적인 연구결과 전분보다 융점 및 유리전이온도가 낮은 물질을 첨가함으로써 사출이 보다 용이해짐을 알 수 있었다. 또한 지방족 폴리에스터류를 첨가시 전분분자와의 상호작용에 의해 새로운 결정구조가 발생함을 알 수 있었다. 전분 표면을 계면활성제와 3상 블록공중합체, SBR latex로 처리한 결과 전분 /LDPE 복합필름의 파단신율이 개선되었다. 이는 메트릭스인 LDPE와 전분간의 계면에너지를 안정화시킨데 기인한 것으로 생각된다. 또한 cellulose와 binder, 가소제의 도입으로 전분을 직접 성형할 수 있었다. 전분에 lecithin과 zinc stearate를 첨가시 사출물의 내수성이 향상되었으며, 특히 lecithin을 첨가할 경우 인장강도와 신율의 향상도 관찰할 수 있었다. 히드록 시프로필 전분은 보통 전분의 경우에 비해 인장강도, 신율, 내수성 등이 뛰어나 바 람직한 재료임을 알 수 있었다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
국내 실리콘산업은 약 3,000억원 정도로 큰 시장을 형성하고 있으나 원료 및 중간체를 100% 외국에서 수입사용하고 있음. 따라서 실리콘 고무 제조공정에서 배출되는 스크랩 또는 사용후 폐기된 실리콘 고무를 재이용하여 다시 실리콘 고무로 재생하여 자원재창출.실리콘은 다른 고분자물질보다 고가이고 재이용이 어려운 물질이지만, 단순한 공정으로 virgin재의 90%까지 특성을 향상시켜 재이용하므로 경제적 메리트가 있음
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
- 초고압 옥외 절연물용 HTV의 사출 성형기술- 사출기 금형의 gate위치설정- 사출제품의 이형기술- 절연물 표면 특성 향상- 무결정 실리콘 고무 사출- 실리콘 고무 제품의 이형성 개선
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-31
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